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大腦縮水程度,男女不平等

Mr. 柳澤(楊仕音)
・2015/03/23 ・1646字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 616 ・十年級

文/Mr. 柳澤

男女記憶力有別,已是科學界普遍的共識。[2] 然而,最新的科學研究得出一項更驚人的結論:平均而言,男性不只記憶力較女性差,甚至相關的大腦區域也較小—尤其在步入中年以後。

credit:Charly W. Karl/Flickr
credit:Charly W. Karl/Flickr

根據腦神經學家Clifford Jack團隊的實驗結果:40歲以後,男性與女性相比,記憶力更差,而腦容量也縮水了。

該研究調查分析了1246位,年齡介於30歲~95歲認知功能正常的個體。最後發現,無論男性或女性,30歲以後記憶力便開始下滑;但整體而言,男性下滑的幅度大於女性。這個現象到了40歲以後相當顯著。

大腦掌管記憶的區域主要為海馬迴(hippocampus)—正好是中年男性腦部縮水的區域;60歲以後的男性此部位普遍小於同齡女性。

《JAMA Neurology》期刊的審核委員Charles DeCarli繼續補充,「在年輕時,男性的海馬迴比女性大一些,但是隨著年齡增長,其大小就遠遠不如女性了。」年長男性的記憶力因此隨著海馬迴縮水而降低。

男性的腦容量不是大於女性嗎?

的確,然而「腦容量與身高有關。」Clifford Jack解釋,「如果你考量身高因子後,重新校準測量結果,女性的海馬迴其實多半大於男性,而語文記憶力(verbal memory)也強過男性。」

女性為什麼佔便宜?

在這場大腦競賽中,女性勝出的主要原因為:荷爾蒙的保護機制。[3] 更年期發生前,女性的動情激素(estrogen)能使女性罹患高血壓、心臟病、骨質疏鬆及泌尿道感染等症狀的風險下降。

Clifford Jack指出,「男性缺乏動情激素的保護機制。50歲後,這項『女性獨有的優勢』或許弱化,然而它的作用依舊能夠延續數年之久。」

而除了動情激素外,男女相異的黃體素(progesterone)分泌以及血容量(blood volume)對中年女性的記憶力也功不可沒。因此,在大腦發育過程中,男性記憶力的表現已經輸在起跑點了。

Charles DeCarli說明:「從人類學的角度來看,女性在整個演化歷程裡所發展出的記憶回溯技巧,幾乎是男性一輩子無法企及的。」

此外,女性罹患心血管疾病或糖尿病機率較低的原因,除了荷爾蒙保護機制外,還包括抽煙人口比率等後天因素。「這些影響心血管的因子,當然同時會使腦部受損。」

試問演化意義?

  1. 平均壽命差:從古至今,人類的平均壽命常是男性低於女性。何況回溯祖先的生存條件,年過40的男性因狩獵、戰爭等理由,倖存數量本就不多;反之,40歲以後的女性卻可能仍在守護家庭。因此,中年男性記憶力的衰退,並不會造成人類物種太大的演化壓力。
  2. 在早期人類族群內,負責育兒和教導下一代的要角多半為女性,因此她們或許需要較強的(中年) 記憶力,以利瀰因(Meme)傳遞。(註:瀰因傳遞力主要取決於兩個因素:瀰因的「量」和「質」。女性耗費較長時間育兒,傳遞的瀰因量較高;而男性育雖然育兒時間少,然傳遞的瀰因質[如狩獵經驗]卻可能較高。)[4]

大腦縮水與失智症的好發率有關嗎?

出於意料的是,男女有別的大腦縮水現象與阿茲罕默症等大腦病變無關。

Clifford Jack提到,「這項研究獲得另一項重大結論:過去科學家一直認為,中年人記憶力或腦容量下降,與潛在阿茲罕默症的病理相關。但是根據我們的發現,這是錯誤推論。」

他繼續說:「如果你到了5、60歲時,發現自己無法逐一記清楚不同事情,不必感到驚慌,因為這與早發性阿茲罕默症無關。」

這真是件好消息。

那麼壞消息呢?記憶力衰退意味著你的大腦正在老化。[5]

「幾乎沒有人逃得過腦神經退化的命運。無論男女,隨著年齡漸增,記憶力註定會下滑。起初確實出現在男性身上,但女性緊跟在後。」到了80餘歲時,兩性間記憶力的衰退程度再度扯平。

抵抗記憶力衰退的方法呢?專家意見是:健康的生活型態。有氧運動或活到老學到老聽來雖是老生常談,但至今為止,它們還是科學家能提供我們「抓住大腦青春尾巴」的解藥。

參考文獻:

  1. Clifford R. Jack Jr,et al. (2015). “Age, Sex, and APOE ε4 Effects on Memory, Brain Structure, and β-Amyloid Across the Adult Life Span.”  JAMA Neurol. Published online March 16, 2015. doi:10.1001/jamaneurol.2014.4821
  2. Sex Differences In Memory: Women Better Than Men At Remembering Everyday Events. ScienceDaily [February 21, 2008]
  3. Sherwin BB. (2007). “The clinical relevance of the relationship between estrogen and cognition in women.” J Steroid Biochem Mol Biol. 2007 Aug-Sep;106(1-5):151-6. Epub 2007 May 24.
  4. Susan Blackmore, Richard Dawkins. (2000). The Meme Machine. Oxford University Press.
  5. Stella F,et al. (2015). “Caregiver report versus clinician impression: disagreements in rating neuropsychiatric symptoms in Alzheimer’s disease patients.” Int J Geriatr Psychiatry. 2015 Mar 9. doi: 10.1002/gps.4278.
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Mr. 柳澤(楊仕音)
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週間為科普人兼專利人,週末悄悄變身為素人畫家。 臺大動物學系學士、動物學研究所碩士畢,主修病毒遺傳。美國常春藤Dartmouth College工商管理學碩士畢。 譯有多本科普人文書籍與影片字幕,熱愛科普閱讀、寫作和從科學發想的藝術創作。獲頒吳大猷科學普及著作翻譯類獎。

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壓力、過勞加速大腦老化——定期測驗腦年齡,守護腦部健康
careonline_96
・2022/07/14 ・2216字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

「女兒呀,你有看到我的手機嗎?」王女士問。

「你剛剛放進皮包了呀。」女兒說。

「對耶,竟然會忘記。」王女士拍拍額頭說。

「你好像越來越健忘,而且反應變得比較慢。」女兒說,「應該要做個檢查。」

我們的腦部負責掌管全身,可說是人體最重要的器官,但是腦部功能可能會逐漸退化。

彰化基督教醫院神經醫學部張凱茗醫師指出,日常生活中有許多因素可能加快腦部退化的速度,像是大家常聽到過度勞累或高壓的生活,可能會影響腦部功能,甚至導致自律神經失調。雖然我們沒辦法用意識去管控自律神經,但自律神經一樣是透過大腦來調節。自律神經失調的症狀非常複雜,包括沒有辦法專心,身體出現疼痛、麻等症狀。

長期高壓過勞的腦部有點像電腦的中央處理器 CPU 長期過量使用,而出現故障或效能低落,張凱茗醫師說,雖然可以運作但運轉速度變慢,患者可能覺得「好像變笨了?怎麼沒辦法處理原本可以順利完成的事情?」

所謂的「大腦年齡」就是使用一個客觀的測驗,去了解現在大腦大概處於怎麼樣的狀態,張凱茗醫師解釋,大腦功能可以分成很多面向,例如記憶力、專注力等。隨著年齡增長,記憶力與專注力會越來越退化,一般而言大腦功能在 20 至 30 歲是最好的狀態,過了 30 歲之後大腦功能將漸漸退化,所以會有大腦年齡的概念。

大腦年齡在某個年齡時,腦部在記憶力或是專注力會有一定的表現,張凱茗醫師說,腦年齡測驗的結果可能會超出或低於這個年齡層該有的表現。

如果測驗發現腦年齡比實際年齡高,可能代表現在的腦部功能比同年齡、同教育程度的人更不好,張凱茗醫師說,腦部功能不好的原因可能是腦部退化、腦部創傷或腦部發炎等。

除了高壓、過勞之外,抽菸、飲酒過量也會加速腦部老化,張凱茗醫師提醒,較少社交、較少閱讀與較少思考的人,其腦年齡可能也會比實際年齡要來得高。

腦部保養重點提醒

想要維護腦部健康,請務必趨吉避凶,張凱茗醫師說,「趨吉」的意思就是要多動腦,包括下棋、打牌、打麻將都可以。平時要多點人際互動,包括社交、對話,都是對腦部的訓練。

要多社會參與,比如做志工、參加社團或宗教活動,張凱茗醫師說,社會參與也會讓我們的腦部處在比較愉悅、比較多互動的狀態。

「避凶」的部分,就是去調整控制一些危險因子,張凱茗醫師說,例如三高,高血壓、高血糖、高膽固醇的狀況,還有憂鬱症,憂鬱症會讓我們的腦年齡比實際年齡更高,必須積極治療。

定期測驗腦年齡,掌握腦部健康狀態

一般而言,建議 65 歲以上的長者,最好能夠定期做腦年齡測驗。張凱茗醫師說,除了年齡本身,如果主觀上感受到自己的改變,好比最近幾個月覺得反應、專注力、記憶力不好,尤其持續達 6 個月以上,就會認為腦部可能有狀況、腦年齡可能有變化,要接受進一步測驗。

張凱茗醫師說,目前已有一些可以測驗腦年齡的工具,例如 CogMate 腦年齡測驗,其完整版本 CBB,有 30 篇以上的國外論文,在一些系統性回顧也顯示具有一定的預測力,能夠回推腦年齡。

CogMate 腦年齡測驗類似撲克牌遊戲,遊戲規則不難,張凱茗醫師解說:

  • 第一項是測「反應速度」,遊戲會自動翻牌,當看到翻牌的時候,要立刻按「是」。
  • 第二項是測「注意力」,遊戲會詢問卡片是紅色嗎?如果是紅色就要按「是」。
  • 第三項是測「視覺學習」,遊戲會持續翻牌,並詢問之前是否看過這張牌,有看過按「是」,沒看過按「否」。張凱茗醫師說,這是較困難的部分,因為撲克牌張數多,翻到第 20 張牌時,不容易記得前面看過哪些牌,所以有一定的鑑別力。
  • 第四項是測「記憶」,遊戲會持續翻牌,並詢問之前是否和前一張相同,相同按「是」,不同按「否」。這部分能夠檢測極短期記憶。

CogMate 腦年齡測驗透過簡單的撲克牌遊戲,主要能夠檢測反應速度與記憶力。大家可以自行檢測,也可以定期讓長輩做測試,了解腦部功能的狀況。

貼心小提醒

腦部功能往往是在不知不覺中漸漸退化,患者本身可能不易察覺。

若觀察到家人、長輩有行為改變、記憶力變差、反應變慢等狀況,應盡快就醫檢查,不能視為單純的老化而置之不理。定期測驗亦有助於及早發現問題,若算出來的腦年齡和實際的年齡差距越大,可至醫院諮詢專科醫師做進一步的確認,以及早介入治療!

careonline_96
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杏仁核:現在不可以色色!——《別讓大腦不開心》
馬可孛羅_96
・2022/01/29 ・1404字 ・閱讀時間約 2 分鐘

  • 作者/迪恩.柏奈特 Dean Burnett
  • 譯者/鄧子衿

今天晚上不行,我頭痛。

許多人在某些地方和場合下有性興奮卻無意享受性愛。我曾經聽過許多在必要的密切醫學檢驗時,身體出現性興奮的尷尬故事。有不少男性曾說坐在巴士上時,出現了無用又讓人困擾的勃起。

這些狀況中,許多原因是一些和性興奮相關的部位受到刺激,產生反射性反應,也就是說與腦無關,而是由性器官和脊椎間的基本神經連結處理的。巴士產生的震動,可能刺激了這些反射性興奮系統,把那些震動感當成是伴侶對自己刻意的親密觸摸,而非大型交通工具內燃機運作時無可避免的結果。

杏仁體可能會評估這時的狀況,然後決定興奮並不恰當,但對於這件事,並不只是杏仁體有發言權,有時其他已介入的刺激興奮生理機制獲勝了,杏仁體戰敗退場,像孤獨的水手要奮力讓郵輪轉向,避免撞上因尷尬構成的冰山。

(已經撞到尷尬冰山了。)圖/envato elements

這樣的狀況讓我們清楚地警覺,性興奮和性慾並不是同一件事。兩者通常能夠獨立出現。但想了解兩者間的差異,最好先了解在神經層次上性慾的運作方式。

性慾主要由腦部的顳葉處理,這很合理(至少對神經科學家來說),因為邊緣系統有很多就在顳葉中,特別是杏仁體和海馬迴。邊緣系統是一個複雜的網絡,能讓情緒和本能影響理性與思考,或是讓理性與思考影響情緒和本能。對於性慾而言,是基本的動物驅力決定了我們的思考和行動方式,在此過程中,邊緣系統顯然居於樞紐地位。

在產生興奮或慾望時,杏仁體和海馬迴都會非常活躍。我們知道杏仁體在處理情緒,會同時決定現階段的興奮是否恰當。海馬迴則是處理基因的中心,這時海馬迴的活躍能夠解釋我們在性愛狀態時為何會湧現許多讓人興奮的記憶,或是性愛相關的記憶會鮮明且強烈,因為這些有助於讓興奮變得強烈,時間持續並增加,同時確保之前有用的經驗能在心中重現。

性慾來臨時,海馬迴會負責湧現許多讓人興奮的記憶。圖/envato elements

性慾也會由視丘引發,該部位亦屬於邊緣系統,像是腦部的中央車站,能夠把資訊傳送得又遠又強。這些部位的活躍都意謂著腦部「有那種感覺了」。

但是光有情緒和感覺還不夠。杏仁核與相關的區域結合而成的網絡,對於動機而言也很重要,其中一個特別重要的區域是前扣帶皮質(anterior cingulate cortex),該區域連接了負責注意力引導、思索事物、情緒調節和其他功能的部位,讓我們去追求並享受人與人之間的互動,同時對某一個特殊性愛狀況中情緒與動機產生重要影響。真的很難想像有其他比這樣更強調「人與人之間的連結」了!

這些狀況都顯示了性興奮和性慾雖彼此不同,但是經常糾纏在一起。幸好許多相關的腦中系統是共通的,能夠讓我們同時體驗到性興奮、性慾和相關動機。與此同時,也能夠為系統煞車,讓我們不會整個小時都處於色慾不受控的興奮狀態。

馬可孛羅_96
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馬可孛羅文化為台灣「城邦文化出版集團」的一個品牌,成立於1998年,經營的書系多元,包含旅行文學、探險經典、文史、社科、文學小說,以及本土華文作品,期望為全球中文讀者提供一個更開闊、可以縱橫古今、和全世界對話的新閱讀空間。

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呼麻仔 vs 醉鬼,誰的呈堂供證更可信?來瞧瞧使用大麻與酒精後的「記憶力考驗」!
安比西林_96
・2021/11/05 ・3052字 ・閱讀時間約 6 分鐘

試著想像以下情境:你是一名身負重任的警官,正為了揪出一起重大罪案的真凶而焦頭爛額。幸運的是,案發現場正好有兩位目擊證人,也許可以提供成為破案關鍵的口供及指證;不幸的是,案發當時他們的意識都不甚清醒——一位吸了大麻茫茫然,另一位喝了酒醉醺醺。最棘手的情況發生了,當兩人給出的情報有出入,呼麻仔和醉鬼,你到底該相信誰?

以上情境純屬假想,但在犯罪最前線,大部分涉案者有相當高的機率,都處在藥物或酒精的作用下。因此,探究酒精和常用的藥物(如大麻)怎麽影響人的認知功能,尤其是記憶力,便是科學家非常感興趣的課題。

大麻,不止讓你又嗨又飄飄然

事先聲明,大麻在台灣可是二級毒品,不管是意圖製造(沒錯,種也不行)、運輸、販賣、施用都是違法的哦!不過在荷蘭、捷克、加拿大、美國科羅拉多州等地,在法律規範內使用、吸食大麻是合法的。

大麻含有四氫大麻酚(Tetrahydrocannabinol,THC)及大麻二酚(Cannabidiol,CBD)兩種大麻素(Cannabinoids)。前者具有精神活性,是讓人又嗨又飄飄然的迷幻成分;後者則不具精神活性,因此沒有精神作用,但可以緩解肌肉疼痛、焦慮和癲癇等症狀。使用上有疑慮,但又兼具醫療價值的特性,讓大麻成為爭議的主角。

大麻該不該合法化,不是今天的重點,但我們還是可以瞭解一下大麻如何影響記憶能力。記憶的過程,包含了編碼(Encoding)、儲存(Consolidation)和檢索(Retrieval);檢索提取記憶又可分成回憶(Recall)和再認(Recognition)兩種。回憶指的是沒有任何線索之下,靠自己回想尋找相關的記憶;再認則是經由接收到的外在刺激,去辨識、檢驗這些刺激項目是不是已經編碼、儲存的記憶。過去研究指出,吸食大麻者不管在回憶或再認上,準確率都有所降低,甚至可能出現不實的記憶。這可能與大麻促進人的精神活動,造成不相關的聯想所致。

酒精,可以ㄎ一ㄤ到讓你忘光光

相較於大麻,酒精飲品可謂隨處可見,年滿十八到附近的超商就可以取得,完全合法。喝醉不僅降低衝動行為的閾值、讓人變得 ㄎ一ㄤ ㄎ一ㄤ der,酒精裡的乙醇分子也會阻礙大腦中的神經傳導物質,干擾記憶形成的過程。

一般而言,血液酒精濃度(Blood Alcohol Concentration)越高,記憶損害的情況越嚴重。從片段式的斷片(Fragmentary blackouts),即在回憶某個事件時出現部分缺失,到徹底忘記、即使被給予提示也想不起整個事件的完全斷片(En bloc blackouts),都可能隨著酒醉程度提高而發生。

What Happens To Your Brain When You Get Blackout Drunk? 來源/YouTube

科學家怎麼做研究?到「咖啡館」和酒吧堵人啊!

無獨有偶,兩份在丹麥進行的研究,為了測試大麻和酒精對記憶力的影響,進行了類似的實驗(以下稱為大麻實驗及酒醉實驗)。研究者都將受試者分成「清醒組」跟「受大麻/酒精影響組」,並讓這兩組人看完一部犯罪現場的短片後,測試他們記憶能力的差異。

為了找到充足樣本數的受試者,研究者不約而同地到「咖啡館」和酒吧堵人。酒吧賣的是酒,可以找到酒醉程度不一的受試者,這點毋庸置疑;但在荷蘭,咖啡館(coffee shop)賣的可不是咖啡,而是可以合法購買和體驗大麻的場所。

兩項實驗的大致流程相似,但在細節設計上不同。大麻實驗中,受試者在看完影片後,會先完成一個數獨遊戲,再當場由研究者進行記憶能力的問題測試;影片內容是一起發生在超商的搶劫案。在酒醉實驗中,受試者觀看的是一部肇事者視角的入屋盜竊案影片,並在三到五天後,才會收到針對記憶能力的問卷,自行在清醒的狀態下完成測試。

此外,研究者能用呼吸測醉器算出血液酒精濃度,將受測者定義為清醒組、中度醉酒組和高度醉酒組;但大麻的用藥程度無法直接透過儀器測得,因此研究人員只能以受試者回報的劑量,來判斷有無受大麻影響,並依此分成兩大組別。

酒醉實驗受試者所觀看的犯罪影片。來源/YouTube

呼麻仔 vs 醉鬼的記憶力大 PK!

  • 第一回合:沒有提示的回憶試驗

兩項實驗的第一階段,都是在不提供任何提示線索之下,要求受試者自由不受限地去盡可能回憶、描述有關影片的所有細節。

不出意料的,受大麻/酒精影響組所能回憶的正確細節,明顯比清醒組來得少。不過大麻實驗中,使用劑量並沒有和記憶細節的錯誤率有顯著相關;酒醉實驗中,血液酒精濃度越高,記憶的完整程度與準確率就越低,比起清醒組,記憶的正確細節少了 33%。

  • 第二回合:有提示的人像辨識或問題試驗

大麻實驗的第二階段,是一連串有提示的問題,以及偵察中常出現的經典場景——讓嫌疑犯排排站,再由目擊證人從中找出真凶的列隊指認(Lineup identification)。研究人員提供一系列人像照片,讓受試者找出混雜其中的超商搶劫犯。在酒醉實驗中,受試者則必須回答「肇事者是怎麽進到屋內?」「他偷了哪些東西?」等等具有提示性的問題。

實驗結果發現,清醒的人和有抽大麻的人,在列隊指認中表現並沒有顯著差異。這説明在再認的記憶檢索能力上,即使受大麻影響,受試者也不會出現錯判犯人的傾向。

列隊指認(Lineup identification)是犯罪偵查的手法之一。圖/Freepik

酒醉實驗中,在有提示的情況下,酒醉組記得的正確細節率,與清醒組的差異縮減至 21%。研究人員原本假設存在酒精短視現象(Alcohol myopia),即在酒精影響下,人只會專注於特定事物上,只記得事件重點而非周邊細節。但測試顯示,醉酒的受試者甚至在被問起影片中的關鍵(例如被偷走的是一臺筆電),也想不起來。有些高度醉酒者還出現記憶偏誤,犯人明明是用開鎖器進屋,受試者卻回答使用的是撬棍。

針對這樣的情形,研究者提出兩個可能的解釋:一是受試者因酒醉出現了片段式斷片,所以編造了不實的細節;另一種可能是,受試者受到來源混淆(Source confusion),把影片中出現的元素與其他偶發事件混淆,造成記憶扭曲。

最終的獲勝者是誰?

就記憶能力測試大比拼結果來看,呼麻仔的記憶可信度似乎比酒鬼,稍微高那麽一點點。過這兩項實驗到底還是存在差異與局限,不可以如此簡單粗暴地斷言。大麻實驗中,礙於倫理和操作困難,研究人員無法得到精確的大麻使用劑量,以及使用大麻後與進行記憶測試之間的時間差;而酒醉實驗使用回收問卷,而非當場驗收的方式,也可能造成受試者自行回答時出現的偏誤。

雖然這兩項研究都各有各的限制,但因為所有受試者,都是在沒有實驗人員干預的自然情況下攝入大麻或酒精,所以比起過往的室內實驗,更貼近真實世界中的情況。而兩項實驗的有趣結果,也為大麻和酒精如何影響人的記憶能力,提供了可以繼續發想深究的方向。

延伸閲讀

酒精在身體裡,到底發生了什麼事?關於酒科學的十個問與答!

大麻究竟有多可怕?

參考資料

  1. Effects of cannabis on eyewitness memory: A field study
  2. The Effects of Alcohol on Crime‐related Memories: A Field Study
  3. 透視大麻 1》多圖帶你認識「亦正亦邪」的大麻
  4. 血液酒精濃度
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安比西林_96
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本職為生態環境領域的可撥煙酒生。 不定時掉落科普文章。 大家一起嗑科科(❍ᴥ❍ʋ)